[發明專利]一種數據處理方法及處理器

有效

• 申請號: 201811046055.0
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN109240945B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 馬凌;姚四海;張磊
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06F12/0808
• 分類號: G06F12/0808;G06F12/0811
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;龍洪

本申請提供一種數據處理方法及處理器；所述數據處理方法應用于多核處理設備中，所述多核處理設備包括第一處理器、第二處理器；所述數據處理方法包括：第一處理器在私有緩存中對第一數據進行寫操作；完成寫操作后，如果所述第一數據在被所述第一處理器寫操作前的最后一次更改是由其它處理器進行的，則將所述第一處理器的私有緩存中的所述第一數據寫到最后一級緩存LLC中，無效化所述第一處理器的私有緩存中的所述第一數據；第二處理器在私有緩存中對第一數據進行寫操作；完成寫操作后，將所述第二處理器的私有緩存中的所述第一數據寫到所述LLC中，無效化所述第二處理器的私有緩存中的所述第一數據。

本申請是中國發明專利申請“一種數據處理方法及處理器”的分案申請，原申請的申請號為：201410117556.9，申請日為：2014年3月26日。

技術領域

本申請涉及計算機領域，尤其涉及一種數據處理方法及處理器。

背景技術

最近幾年內，處理器廠商受到功耗和溫度的限制，同時為了保持高性能運算持續增長，計算機已經朝著多核計算機體系架構方向發展。為了充分利用多核架構，應用程序被拆分成多個可獨立運行在單個處理器(如CPU)上面的線程，這樣設計程序可以并行執行，提高整體運行效率。

當前多核體系架構的主流設計方案的一個例子如圖1a和圖1b所示，圖1a中共有16個CPU核(比如圖1中的P0～P15)，彼此通過路由(圖中粗線)可相互訪問；圖1b中是每個處理器(即圖1a中的CPU核)的緩存框架，其中*Ln代表First?Level?Cache(第一級緩存)L1，或者L1及Second?Level?Cache(第二級緩存)L2；Last?Level?Cache為最后一級緩存，簡稱LLC，*Ln分別和LLC及路由相連，LLC的目錄和路由相連。當從內存中讀出內存數據后會將內存數據均勻分攤到每個處理器的LLC。

基于這樣的程序體系，需要保證數據處理的同步性和數據完整性，因此線程之間需要用某種同步機制來串行訪問共享區域。Transaction?memory(事務內存)的提出正是為了提高線程的并行度，并且在發生沖突能夠進行回滾到發生沖突之前的狀態，保證了數據完整性。當前Transaction?memory技術已經進入了CPU體系架構之中，包括IBM的Blue?Gen，Intel的Haswell等。

經過將近20多年的發展，Transaction?memory可以分別由軟件或者硬件實現，軟件實現的Transaction?memory執行效率非常低，而硬件實現的Transaction?memory大大提高了其實用性，本文主要討論硬件基礎上的Transaction?memory。

Transaction?memory假設多核線程之間對于共享數據的訪問很少產生寫-讀，讀-寫，以及寫-寫沖突，因此允許多個線程試探性的并行執行，通過隱藏數據的更新狀態以及當發現產生沖突的時候進行回滾，使程序的狀態能回到沖突之前的狀態，利用這個特性在不影響數據完整性的前提下提高了體系結構的性能和可擴展性。雖然Transaction?memory提高了多核系統的并行度，但隨著并行度的提高，沖突產生的概率也隨之增加，一旦產生沖突進行回滾操作就會嚴重的傷害程序的性能。

發明內容

本申請提供一種數據處理方法及處理器，可以減少多核系統中由于數據沖突產生的回滾事件，加速關鍵區域的運行。

本申請采用如下技術方案。

一種數據處理方法，包括：

第一處理器開始事務處理，將第一數據讀取到所述第一處理器的私有緩存中；

所述第一處理器在私有緩存中對所述第一數據進行寫操作，完成后開始提交事務內存；

如果所述第一數據在被所述第一處理器寫操作前的最后一次更改是由第二處理器進行的，則將所述第一處理器的私有緩存中的所述第一數據寫到最后一級緩存LLC中，無效化所述第一處理器的私有緩存中的所述第一數據；